모델링은 경험적 지식 수준과 이론적 지식 수준 모두에 적용되는 일반과학적 방법에 속하는 연구 방법이다. 사실상 다른 모든 연구 방법이 모델의 구축과 탐구에 활용될 수 있다.
《모델》(라틴어 modulus — 척도, 표본, 표준에서 유래)이란, 연구 과정에서 원본 대상을 대신하면서도 주어진 연구에 필수적인 특정 특징을 보존하는, 물질적으로 존재하거나 관념적으로 구상된 대상을 의미한다. 모델을 구축하고 사용하는 과정을 모델링이라 한다.
시스템 분석에서 모델링은 연구 대상에 관한 정보를 획득·기록하는 방법의 개선, 그리고 모델 기반 실험을 통한 새로운 지식의 획득과 관련된, 과학적 연구의 주된 방법으로 간주된다. 오늘날 대부분의 모델은 컴퓨터 기술을 이용해 개발되며, 이러한 모델은 소프트웨어를 통해 만들어지거나 그 자체가 소프트웨어일 수 있다.
모델을 구축할 때 연구자는 항상 명시된 목표에서 출발하며, 그 목표 달성에 가장 필수적인 요인들만을 고려한다. 따라서 어떠한 모델도 원본 대상과 동일하지 않으며, 연구자가 자신의 관점에서 가장 중요하다고 판단한 요인들만을 고려했기 때문에 본질적으로 불완전할 수밖에 없다.
모델의 가장 중요하고 가장 널리 쓰이는 용도는 복잡한 과정과 현상의 거동을 연구하고 예측하는 데 있다. 일부 대상과 현상은 직접 연구하는 것 자체가 전혀 불가능하다는 점을 유념해야 한다. 모델의 또 다른 중요한 용도는, 대상의 속성을 형성하는 가장 중요한 요인을 식별하는 데 도움을 준다는 것이다. 모델 자체가 원본 대상의 특정 근본적 특성—해당 과정이나 현상을 연구할 때 반드시 고려해야 하는 특성—만을 반영하기 때문이다. 모델을 이용하면 다양한 통제 전략을 시험함으로써 대상을 올바르게 통제하는 법을 배울 수 있다. 이러한 목적으로 실제 대상을 사용하는 것은 흔히 위험하거나 아예 불가능하다. 대상의 속성이 시간에 따라 변화할 경우, 다양한 요인의 영향 아래 대상의 상태를 예측하는 과제가 특히 중요해진다.
모델링의 목표는 원본의 어떤 측면이 모델에 반영되어야 하는지를 결정한다. 목표가 다르면 동일한 대상에 대해서도 서로 다른 모델이 만들어진다.
모델은 사고를 통해(추상적 모델) 구축될 수도 있고, 물질세계를 통해(물리적 모델) 구축될 수도 있다. 추상적 모델 중 특별한 위치를 차지하는 것이 언어적 모델이다. 자연어의 모호성과 불명확성은 많은 상황에서 유용하지만, 특정 종류의 실무에서는 걸림돌이 될 수 있다. 이러한 경우 더 정밀한(전문적인) 언어들이 만들어지는데, 정밀성이 점점 더 높아지는 언어들의 전체 위계 구조가 형성되며, 그 정점에는 이상적으로 형식화된 수학 언어가 자리한다.